A Simple Method of Obtaining Exact Values of the Natural Frequencies of Vibration for Some Composite Laminated Structures with Various Boundary Condition

Many of the bridge systems, including the girders and cross-beams, and concrete decks behave as the special orthotropic plates. Such systems with boundary conditions other than Navier or Levy solution types, or with irregular cross sections, analytical solution is very difficult to obtain. Numerical method for eigenvalue problems are also very much involved in seeking such a solution. A method of calculating the natural frequency corresponding to the first mode of vibration of beam and tower structures with irregular cross-sections was developed and reported by Kim in 1974. Recently, this method was extended to two dimensional problems including composite laminates, and has been applied to composite plates with shear deformation effects. In this paper, application of this method to the specially orthotropic laminated plates with various boundary condition is accomplished and the result of analysis is presented.

다양한 경계조건을 갖는 복합적층판의 간편한 고유진동수 해석방법

거더와 가로보를 포함하는 많은 교량시스템과 콘크리트 상판은 특별직교이방성 판처럼 거동한다. 그런데 Navier나 Levy의 해로 해결할 수 없는 경계조건을 가졌거나, 불규칙 단면을 가진 경에에 해석해를 얻기 것이 매우 어렵다. 더구나 이러한 경우, 고유치 문제에 대한 수치해법은 너무 복잡하다. 그러나 불규칙 단면을 갖는 보와 탑에 대해, 첫 번째 진동모드에 해당하는 고유진동수를 계산하는 방법이 1974년 '김'에 의해 개발되어 발표되었다. 최근에 이 방법은 2차원 문제로 확장되었고 전단변형이 고려된 복합판에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 이 방법을 다양한 경계조건을 갖는 특별직교이방성 복합적층판에 적용하여 타당성을 검토하고 그 해석결과를 제시한다.